本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種量子點(diǎn)彩色濾光片及其制造方法、顯示裝置。

背景技術(shù)：

顯示裝置是一種用于顯示文字、數(shù)字、符號、圖片，或者由文字、數(shù)字、符號和圖片中至少兩種組合形成的圖像等畫面的裝置?，F(xiàn)有的一種顯示裝置包括薄膜晶體管陣列基板(Thin Film Transistor Array Substrate，TFT Array Substrate)、彩色濾光片基板(Color Filter Substrate，CF Substrate)以及填充在薄膜晶體管陣列基板和彩色濾光片基板之間的液晶分子，上述顯示裝置工作時，在薄膜晶體管陣列基板與彩色濾光片基板分別上施加驅(qū)動電壓，控制兩個基板之間的液晶分子的旋轉(zhuǎn)方向，以將顯示裝置的背光模組提供的背光折射出來，從而顯示畫面。

上述顯示裝置的色彩通常是依靠彩色濾光片(color filter，CF)來實現(xiàn)的，傳統(tǒng)的彩色濾光片包括有按一定順序排列的紅色光阻、綠色光阻及藍(lán)色光阻，背光模組提供的背光經(jīng)過紅色光阻、綠色光阻和藍(lán)色光阻時，只有對應(yīng)的紅色波段、綠色波段和藍(lán)色波段的光可以透過，實現(xiàn)顯示裝置的色彩顯示。

然而，傳統(tǒng)的彩色濾光片存在對背光的利用率不佳，透過率低下，且傳統(tǒng)色阻材料的透射峰較寬，色濃度受限，難以實現(xiàn)廣色域的缺點(diǎn)，已不能滿足用戶對顯示裝置的畫面顯示質(zhì)量的要求。目前，由于量子點(diǎn)的發(fā)光峰具有較小的半高寬且發(fā)光顏色可通過量子點(diǎn)的尺寸、結(jié)構(gòu)或成分進(jìn)行簡易調(diào)節(jié)，因此，采用量子點(diǎn)制作的量子點(diǎn)彩色濾光片逐漸受到廣泛的關(guān)注和研究，但是，背光模組提供的背光入射至量子點(diǎn)彩色濾光片時，量子點(diǎn)彩色濾光片中的量子點(diǎn)在背光的激發(fā)下發(fā)出相應(yīng)顏色的光，但量子點(diǎn)發(fā)出的相應(yīng)顏色的光中，部分光并不由顯示裝置的出光面出射，導(dǎo)致使用量子點(diǎn)彩色濾光片的顯示裝置的出光效率較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種量子點(diǎn)彩色濾光片及其制造方法、顯示裝置，用于解決現(xiàn)有的顯示裝置的出光效率較低的技術(shù)問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本發(fā)明的第一方面提供一種量子點(diǎn)彩色濾光片，包括襯底基板、黑矩陣和量子點(diǎn)層，所述黑矩陣和所述量子點(diǎn)層均位于所述襯底基板上，所述黑矩陣呈網(wǎng)格狀，所述量子點(diǎn)層位于所述黑矩陣所圍成的網(wǎng)格內(nèi)，其中，所述黑矩陣可反射所述量子點(diǎn)層中的量子點(diǎn)被激發(fā)后發(fā)出的光。

本發(fā)明的第二方面提供一種顯示裝置，所述顯示裝置設(shè)置有如上述技術(shù)方案所述的量子點(diǎn)彩色濾光片。

本發(fā)明的第三方面提供一種量子點(diǎn)彩色濾光片的制造方法，用于制造如上述技術(shù)方案所述的量子點(diǎn)彩色濾光片，所述量子點(diǎn)彩色濾光片的制造方法包括：

提供一襯底基板；

在所述襯底基板上形成黑矩陣和量子點(diǎn)層，所述黑矩陣呈網(wǎng)格狀，所述量子點(diǎn)層位于所述黑矩陣所圍成的網(wǎng)格內(nèi)，其中，所述黑矩陣可反射所述量子點(diǎn)層中的量子點(diǎn)被激發(fā)后發(fā)出的光。

當(dāng)將本發(fā)明提供的量子點(diǎn)彩色濾光片組裝在顯示裝置中，顯示裝置工作時，背光入射至量子點(diǎn)彩色濾光片，并激發(fā)量子點(diǎn)層中的量子點(diǎn)，量子點(diǎn)在背光的激發(fā)下發(fā)光，量子點(diǎn)被背光激發(fā)后發(fā)出的光中，其中有部分光射向黑矩陣，黑矩陣則將該部分光反射，以改變該部分光的傳播方向，使該部分光由顯示裝置的出光面出射至顯示裝置外，從而提高顯示裝置的出光效率。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例提供的量子點(diǎn)彩色濾光片的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖2為本發(fā)明實施例提供的量子點(diǎn)彩色濾光片的結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖3為本發(fā)明實施例提供的量子點(diǎn)彩色濾光片的制造方法的流程圖一；

圖4為本發(fā)明實施例提供的量子點(diǎn)彩色濾光片的制造方法的流程圖二；

圖5為本發(fā)明實施例提供的量子點(diǎn)彩色濾光片的制造方法的流程圖三。

附圖標(biāo)記：

10-襯底基板， 20-黑矩陣，

21-第一黑矩陣層， 22-第二黑矩陣層，

30-量子點(diǎn)層， 31-量子點(diǎn)，

32-基體。

具體實施方式

為了進(jìn)一步說明本發(fā)明實施例提供的量子點(diǎn)彩色濾光片及其制造方法、顯示裝置，下面結(jié)合說明書附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。

請參閱圖1或圖2，本發(fā)明實施例提供的量子點(diǎn)彩色濾光片包括襯底基板10、黑矩陣20和量子點(diǎn)層30，黑矩陣20和量子點(diǎn)層30均位于襯底基板10上，黑矩陣20呈網(wǎng)格狀，量子點(diǎn)層30位于黑矩陣20所圍成的網(wǎng)格內(nèi)，其中，黑矩陣20可反射量子點(diǎn)層30中的量子點(diǎn)31發(fā)出的光。

舉例來說，請繼續(xù)參閱圖1或圖2，本發(fā)明實施例提供的量子點(diǎn)彩色濾光片包括襯底基板10、以及設(shè)置在襯底基板10上的黑矩陣20和量子點(diǎn)層30，黑矩陣20和量子點(diǎn)層30位于襯底基板10上的同一層面上，黑矩陣20呈網(wǎng)格狀，即黑矩陣20圍成多個網(wǎng)格，每個網(wǎng)格與一個像素對應(yīng)，量子點(diǎn)層30位于黑矩陣20圍成的網(wǎng)格內(nèi)，量子點(diǎn)層30包括基體32和摻雜在基體32中的量子點(diǎn)31，基體32可以采用聚氯乙烯(Polyvinyl chloride，PVC)，量子點(diǎn)31則根據(jù)所需要的發(fā)光顏色的不同來進(jìn)行設(shè)定，黑矩陣20可反射量子點(diǎn)層30中的量子點(diǎn)31發(fā)出的光。

當(dāng)將本發(fā)明實施例提供的量子點(diǎn)彩色濾光片組裝在顯示裝置中，顯示裝置工作時，顯示裝置的液晶分子發(fā)生旋轉(zhuǎn)，將顯示裝置的背光模組提供的背光折射出來，背光入射至量子點(diǎn)彩色濾光片，激發(fā)量子點(diǎn)層30中的量子點(diǎn)31，量子點(diǎn)31在背光的激發(fā)下發(fā)光，量子點(diǎn)31被背光激發(fā)后發(fā)出的光中，其中部分光射向黑矩陣20，黑矩陣20則將該部分光反射，以改變該部分光的傳播方向，使該部分光由顯示裝置的出光面出射至顯示裝置外，從而提高顯示裝置的出光效率。

另外，由于本發(fā)明實施例提供的量子點(diǎn)彩色濾光片可以提高顯示裝置的出光效率，因而可以改善顯示裝置的能效等級，降低顯示裝置的能耗。

上述實施例中，黑矩陣20的設(shè)置方式可以為多種，下面示例性列舉兩種，但黑矩陣20的設(shè)置方式包括但不限于下列兩種方式。

方式一，請繼續(xù)參閱圖1，黑矩陣20包括位于襯底基板10上的第一黑矩陣層21和第二黑矩陣層22，第二黑矩陣層22覆蓋在第一黑矩陣層21上，第二黑矩陣層22的光反射率高于第一黑矩陣層21的光反射率，第一黑矩陣層21與襯底基板10之間的貼合力高于第二黑矩陣層22與襯底基板10之間的貼合力。如此設(shè)計，利用具有與襯底基板10之間較高的貼合力的第一黑矩陣層21來增加黑矩陣20與襯底基板10之間的緊密貼合程度，防止黑矩陣20與襯底基板10之間發(fā)生脫落的現(xiàn)象，同時利用具有較高光反射率的第二黑矩陣層22來增加對量子點(diǎn)發(fā)出的光的反射效果，以提高顯示裝置的出光效率，因此，將黑矩陣20設(shè)置為第一黑矩陣層21和第二黑矩陣層22，可以防止因具有高光反射率的第二黑矩陣層22與襯底基板10之間的貼合力較小而導(dǎo)致黑矩陣20的脫落，同時可以防止因第一黑矩陣層21的光反射率較低而造成黑矩陣20對量子點(diǎn)31發(fā)出的光的反射效果較差。

上述實施例中，第一黑矩陣層21的材料和第二黑矩陣層22的材料可以根據(jù)需要進(jìn)行選定，例如，第一黑矩陣層21的材料可以選用為鉻(光反射率為15％～30％)，第二黑矩陣層22的材料可以選用為鋁(光反射率為90％)、銀(光反射率為95％～99％)或鋁銀合金，其中，第二黑矩陣層22的材料選用鋁銀合金時，鋁和銀的質(zhì)量比可以為90:10～95:5，例如鋁和銀的質(zhì)量比可以為90:10、93:7、95:5等，在提高第二黑矩陣層22對量子點(diǎn)發(fā)出的光的反射率的同時，降低量子點(diǎn)彩色濾光片的成本。

在方式一中，第一黑矩陣層21的厚度可以為5μm～100μm，例如，第一黑矩陣層21的厚度可以為5μm、50μm、100μm等，其中，第一黑矩陣層21的厚度可以理解為圖1中第一黑矩陣層21的上表面與襯底基板10的上表面之間的距離；第二黑矩陣層22的厚度可以為2nm～20nm，例如，第二黑矩陣層22的厚度可以為2nm、10nm、20nm等，其中，第二黑矩陣層22的厚度可以理解為第二黑矩陣層22覆蓋第一黑矩陣層21的覆蓋厚度，即，圖1中第二黑矩陣層22的上表面與第一黑矩陣層21的上表面之間的距離，或者，圖1中第二黑矩陣層22的左表面與第一黑矩陣層21的左表面之間的距離，或者，圖1中第二黑矩陣層22的右表面與第一黑矩陣層21的右表面之間的距離。如此設(shè)計，可以將量子點(diǎn)層30的厚度也設(shè)定為5μm～100μm，例如可以將量子點(diǎn)層30的厚度設(shè)定為5μm、50μm、100μm等，以防止量子點(diǎn)層30的厚度太薄而造成光轉(zhuǎn)化率降低，同時，還可以防止像素串?dāng)_的發(fā)生。

方式二，請繼續(xù)參閱圖2，黑矩陣20可以設(shè)置為一層，黑矩陣20的材料可以選用鋁、銀或鋁銀合金，黑矩陣20的材料選用鋁銀合金時，鋁和銀的質(zhì)量比可以為90:10～95:5，例如鋁和銀的質(zhì)量比可以為90:10、93:7、95:5等，黑矩陣20的厚度可以為5μm～100μm，例如，黑矩陣20的厚度可以為5μm、50μm、100μm等。如此設(shè)計，可以一次形成黑矩陣20，減少形成黑矩陣20的步驟，降低制造顯示裝置的成本。

本發(fā)明實施例還提供一種顯示裝置，所述顯示裝置設(shè)置有如上述實施例所述的量子點(diǎn)彩色濾光片。

所述顯示裝置與上述量子點(diǎn)彩色濾光片相對于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢相同，在此不再贅述。

請參閱圖3，本發(fā)明實施例還提供一種量子點(diǎn)彩色濾光片的制造方法，用于制造如上述實施例所述的量子點(diǎn)彩色濾光片，所述量子點(diǎn)彩色濾光片的制造方法包括：

步驟S100、提供一襯底基板。

步驟S200、在襯底基板上形成黑矩陣和量子點(diǎn)層，黑矩陣呈網(wǎng)格狀，量子點(diǎn)層位于黑矩陣所圍成的網(wǎng)格內(nèi)，其中，黑矩陣可反射量子點(diǎn)層中的量子點(diǎn)發(fā)出的光。

本說明書中的各個實施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點(diǎn)說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對于方法實施例而言，由于其基本相似于產(chǎn)品實施例，所以描述得比較簡單，相關(guān)之處參見產(chǎn)品實施例的部分說明即可。

值得指出的是，步驟S200、在襯底基板上形成黑矩陣和量子點(diǎn)層中，可以先在襯底基板上形成黑矩陣，再在襯底基板上形成量子點(diǎn)層，以防止在形成黑矩陣時對黑矩陣的材料進(jìn)行刻蝕時所采用的刻蝕液對量子點(diǎn)層產(chǎn)生不良影響。

上述實施例中，黑矩陣可以包括第一黑矩陣層和覆蓋在第一黑矩陣層上的第二黑矩陣層，第一黑矩陣層可以采用鉻，第二黑矩陣層可以采用鋁、銀或鋁銀合金，此時，請參閱圖4，步驟S200可以包括：

步驟S210、采用液相沉積法在襯底基板上沉積鉻金屬層。

步驟S220、在鉻金屬層上涂覆光刻膠。

步驟S230、對涂覆在所述鉻金屬層上的光刻膠進(jìn)行曝光和顯影。

步驟S240、對鉻金屬層進(jìn)行濕刻，其中，對鉻金屬層進(jìn)行濕刻時所使用的刻蝕液為硝酸鈰銨與高氯酸的混合溶液，硝酸鈰銨的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5％～20％，高氯酸的體積百分?jǐn)?shù)為1.5％～8％。

步驟S250、去除鉻金屬層上未被曝光的光刻膠。

步驟S260、采用電化學(xué)沉積法形成覆蓋鉻的鋁、銀或鋁銀合金；

步驟S270、在襯底基板上形成量子點(diǎn)層。

具體地，在步驟S200中，在襯底基板上形成黑矩陣的步驟可以為：先采用液相沉積法在襯底基板上沉積5μm～100μm的鉻金屬層；然后在鉻金屬層上涂覆光刻膠，并對鉻金屬層上的光刻膠進(jìn)行曝光和顯影，以將鉻金屬層與黑矩陣對應(yīng)的區(qū)域以外的區(qū)域暴露出來；然后對鉻金屬層進(jìn)行濕刻，將暴露出來的鉻金屬刻蝕掉，其中，對鉻金屬層進(jìn)行濕刻時所使用的刻蝕液可以為硝酸鈰銨((NH₄)₂Ce(NO₃)₆)和高氯酸的混合溶液，該混合溶液中，硝酸鈰銨的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5％～20％，高氯酸的體積百分?jǐn)?shù)為1.5％～8％，例如，硝酸鈰銨的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)可以為5％、10％、20％等，高氯酸的體積百分?jǐn)?shù)可以為5％、10％、20％等；完成對鉻金屬層的刻蝕后，去除鉻金屬層上未被曝光的光刻膠，完成材料為鉻的第一黑矩陣層的形成；然后采用電化學(xué)沉積法在鉻上覆蓋一層鋁、銀或鋁銀合金，完成材料為鋁、銀或鋁銀合金的第二黑矩陣層的形成，例如，在鉻上覆蓋一層鋁時，可以將襯底基板上的鉻作為陰極，將鋁片作為陽極，進(jìn)行電化學(xué)沉積，通過控制電流和電壓來控制鋁的沉積速率和沉積厚度。采用電化學(xué)沉積法在鉻上覆蓋鋁、銀或鋁銀合金，鋁、銀或鋁銀合金可以完全將鉻覆蓋，即鋁、銀或鋁銀合金將鉻的側(cè)面、背向襯底基板的表面覆蓋，從而可以改善黑矩陣對量子點(diǎn)發(fā)出的光的反射效果。

上述實施例中，黑矩陣也可以只包括一層結(jié)構(gòu)，該層結(jié)構(gòu)可以采用鋁、銀或鋁銀合金，此時，請參閱圖5，步驟S200可以包括：

步驟S210’、采用液相沉積法在襯底基板上沉積鋁金屬層、銀金屬層或鋁銀合金層。

步驟S220’、在鋁金屬層、銀金屬層或鋁銀合金層上涂覆光刻膠。

步驟S230’、對涂覆在鋁金屬層、銀金屬層或鋁銀合金層上的光刻膠進(jìn)行曝光和顯影。

步驟S240’、對鋁金屬層、銀金屬層或鋁銀合金層進(jìn)行刻蝕。

步驟S250’、去除鋁金屬層、銀金屬層或鋁銀合金層上未被曝光的光刻膠。

步驟S260’、在襯底基板上形成量子點(diǎn)層。

具體地，在步驟S200中，在襯底基板上形成黑矩陣的步驟可以為：先采用液相沉積法在襯底基板上沉積5μm～100μm的鋁金屬層、銀金屬層或鋁銀合金層；然后在鋁金屬層、銀金屬層或鋁銀合金層上涂覆光刻膠，并對光刻膠進(jìn)行曝光和顯影，以將鋁金屬層、銀金屬層或鋁銀合金層與黑矩陣對應(yīng)的區(qū)域以外的區(qū)域暴露出來；然后對鋁金屬層、銀金屬層或鋁銀合金層進(jìn)行刻蝕，將暴露出來的鋁金屬、銀金屬或鋁銀合金刻蝕掉；然后去除鋁金屬層、銀金屬層或鋁銀合金層上未被曝光的光刻膠，完成材料為鋁、銀或鋁銀合金的黑矩陣的形成。

其中，當(dāng)黑矩陣的材料選用鋁時，在對鋁金屬層進(jìn)行刻蝕時，可以利用氯化硼(BCl₃)刻蝕劑對鋁金屬層進(jìn)行刻蝕，鋁與氯化硼發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氯化鋁(AlCl₃)，氯化鋁升華為氣態(tài)；在利用氯化硼(BCl₃)刻蝕劑對鋁金屬層進(jìn)行刻蝕時，利用鈍化氣體對鋁金屬層進(jìn)行鈍化和沖洗，鈍化氣體可以包括氮?dú)?N₂)、三氟甲烷(CHF₃)和乙烯(C₂H₄)，其中，氮?dú)馀c鋁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成鈍化層氮鋁化合物(Al_xN_y)，以防止氯化硼刻蝕劑對鋁金屬層進(jìn)行過度刻蝕，同時三氟甲烷和乙烯同鋁金屬層上未曝光的光刻膠反應(yīng)生成聚合物，該聚合物附著在鋁金屬層被氯化硼刻蝕劑刻蝕后的側(cè)壁上，形成鈍化層，進(jìn)一步對鋁金屬層進(jìn)行保護(hù)，防止氯化硼刻蝕劑對鋁金屬層進(jìn)行過度刻蝕；另外，鈍化氣體還可以將呈氣態(tài)的氯化鋁帶走，以對鋁金屬層進(jìn)行沖洗。利用鈍化氣體對鋁金屬層進(jìn)行鈍化和沖洗時，鈍化氣體中，氮?dú)?、三氟甲烷和乙烯的體積比可以為3:1:2～5:3:3，例如，氮?dú)?、三氟甲烷和乙烯的體積比可以為3:1:2、4:2:3、5:3:3等。

在上述實施方式的描述中，具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。